张震宇
,
徐建中
工程热物理学报
离散速度方向模型是一种简化Boltzmann方程的新方法.该方法通过减少Boltzmann方程的维数来降低数值求解的计算量.在DVD模型中,分子速度的方向是离散的,而分子的速率仍然是连续的,这样就可以用一组三维的速率分布函数来代替Boltzmann方程中六维的速度分布函数.由于减少了三个动量维,同Boltzmann方程相比,DVD模型的数值计算量可以降低几个数量级.本文用数值的方法对DVD模型进行了研究.数值结果显示,在广泛的Knudsen数下,DVD方法可给出精确的计算结果.同线性化Boltzmann方程的计算结果相比,最大的误差不超过6%,在连续介质领域中,误差甚至不超过1%.
关键词:
离散速度方向模型
,
Boltzmann方程
,
微尺度流动
,
低速
祁志国
,
杜建一
,
黄典贵
,
徐建中
,
张震宇
工程热物理学报
气体混合流动在MEMS的应用中常常遇到.本文采用直接模拟Monte Carlo方法研究了氮气和氧气在微尺度中的流动混合问题.数值模拟中设定两种气体分别以不同的速度,相同的数密度进入微槽道.当经过分割平板之后,两种气体发生混合.在对结果的分析中发现,进入速度对两种气体完全混合后的混合距离,以及完全混合后的单组份气体占混合气体的比例都会产生重要的影响.
关键词:
气体混合
,
微尺度流动
,
MEMS
,
DSMC
郭照立
,
郑楚光
,
施保昌
工程热物理学报
本文提出了求解微流动Navier-Stokes方程的扩展二阶滑移边界条件.该边界条件依赖一个有效的分子平均自由程,并考虑了气体分子与壁面碰撞的影响,能够刻画Knudsen层内的流动.基于该边界条件,对微通道内的气体流动进行了研究,计算结果与实验数据和其他理论结果相吻合.
关键词:
微尺度流动
,
边界条件
,
分子平均自由
